دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Feasibility study of rainfed barley annual yield prediction based on different drought indicesامکانسنجی پیشبینی میزان عملکرد سالانه جو دیم بر اساس شاخصهای مختلف خشکسالی124616610.22069/jwsc.2022.20549.3579FAیونس خوشخونویسنده مسئول، استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایرانJournal Article20220828Background and Objectives: At the arid and semi-arid climates which the rainfed farming has a high degree of importance, it is essential to evaluate both the effective factors on the rainfed crop yield and its predicting as well. In this respect, it is unavoidable to have a special consideration for some tolerable crops such as barley. The aim of the current study was to assess the possibility of rainfed barley annual yield prediction using some drought indices at a semi-arid climate.<br />Materials and Methods: By calculating SPEI, EDDI and SPI drought indices for four growth stages of rainfed barley including sowing-emerge, emerge-tillering, tillering-stem and stem-flowering at the Sararoud-Kermanshah station, a number of 12 time series of these indices were extracted during 2000-2015 period. The cross-tabulation was used to evaluating the overall relationship between drought indices and rainfed barley annual yield and to modeling rainfed barley annual yield based on drought indices, the best subset-based multiple linear regression model and Principal Component Regression (PCR) were applied at two different stages. The modelling procedure performed in two overall cases including considering a unique drought index and considering a combination of three different drought indices cases.<br />Results: the results of cross-tabulation technique showed an appropriate relationship between rainfed barley annual yield and drought indices. Therefore, a potential is available to use drought indices to predict rainfed barley annual yield. Based on the results of considering a unique drought index case, the highest (63.6%) and lowest (54.1%) values of coefficient of determination between rainfed barley annual yield and drought indices were for SPEI and EDDI indices, respectively and a value between them (62.4%) for SPI. The values of these indices were appeared at the model during the sowing-emerge and tillering-stem stages for SPEI and SPI and sowing-emerge and stem-flowering stages for EDDI. By considering the combination of three different drought indices case, the results revealed that the best multiple linear regression model is obtained by presence of SPEI (during tillering-stem and stem-flowering stages) and EDDI (during sowing-emerge and tillering-stem stages) indices in the model with a good coefficient of determination (R2= 78.7% and R2adj= 69.2%). However, the high value of Variance Inflation Factor (VIF) revealed that it is necessary to solve this issue by considering the Principal Component Regression (PCR) model. By applying PCR model to predict rainfed barley annual yield, the coefficient of determination for the PCR (78.2%) showed a negligible decrease compared to the multiple regression model. However, the adjusted coefficient of determination properly improved to 71.7%. By considering the PCR model as the final model of predicting rainfed barley annual yield, the cross-validation results of this model led to obtaining R2=58.5% and RMSE=572.3kg/hec (equal to 22% of the mean of annual yield).<br />Conclusion: The overall results of this research showed that applying different drought indices could lead to increasing the explained variance of rainfed barley annual yield. The overall results of this research showed that the occurrence of drought during the emerge-tillering stage does not have a considerable impact on the rainfed barley annual yield. With respect to the higher role of the tillering-stem stage in the regression models, this stage was detected as the most important effective period on the rainfed barley annual yield. Therefore, among different growth stages, occurring drought in the tillering-stem period is expected to lead to a lesser amount of annual yield.سابقه و هدف: در اقلیمهای خشک و نیمهخشک که کشت دیم از اهمیت و جایگاه بالایی برخوردار است لازم است به طور ویژهای ضمن بررسی فاکتورهای مؤثر بر عملکرد محصولات دیم، پیشبینی آن نیز مورد توجه قرار گیرد. در این میان، توجه ویژه به گیاهان زراعی تحملپذیر نظیر جو اجتنابناپذیر است. تحقیق حاضر با هدف امکانسنجی پیشبینی میزان عملکرد سالانه جو دیم بر اساس چند شاخص خشکسالی در یک اقلیم نیمهخشک به انجام رسید.<br />مواد و روشها: با محاسبه سه شاخص خشکسالی SPEI، EDDI و SPI برای چهار دوره رشد جو دیم شامل کاشت-سبزشدن، سبزشدن-پنجهزنی، پنجهزنی-ساقهدهی و ساقهدهی-گلدهی در ایستگاه سرارود کرمانشاه، ۱۲ سری زمانی از مقادیر این شاخصها طی دوره آماری 2015-2000 استخراج گردید. جهت ارزیابی ارتباط کلی بین شاخصهای خشکسالی و عملکرد سالانه جو دیم از جدول متقاطع استفاده شد و جهت مدلسازی میزان عملکرد سالانه جو دیم بر اساس شاخصهای خشکسالی، در وهله اول از مدل رگرسیون چندگانه خطی مبتنی بر شناسایی بهترین زیرمجموعه و در مرحله تکمیلی از مدل رگرسیون مبتنی بر مؤلفههای اصلی (PCR) استفاده شد. فرایند مدلسازی رگرسیون خطی چندگانه با در نظر گرفتن دو رویکرد کلی شامل استفاده از هر شاخص خشکسالی بصورت واحد و استفاده تلفیقی از سه شاخص مختلف انجام شد. <br />یافتهها: بر اساس نتایج حاصل از جدول متقاطع، ارتباط مناسبی بین عملکرد سالانه جو دیم و شاخصهای خشکسالی مشاهده شد و نتیجه-گیری شد که این پتانسیل وجود دارد که از شاخصهای خشکسالی جهت پیشبینی عملکرد سالانه جو دیم استفاده شود. نتایج حاصل از بکارگیری هر شاخص خشکسالی بصورت واحد نشان داد که بالاترین ضریب تعیین بین عملکرد سالانه جو دیم با شاخصهای خشکسالی با در نظر گرفتن SPEI (6/63 درصد) و کمترین مقدار آن با در نظر گرفتن EDDI (1/54 درصد) و برای شاخص SPI (4/62 درصد) در حد بینابین آنها حاصل آمد که این شاخصها برای SPEI و SPI طی دورههای کاشت-سبزشدن و پنجهزنی-ساقهدهی و برای EDDI طی دورههای کاشت-سبزشدن و ساقهدهی-گلدهی در مدل حضور یافتند. نتایج حاصل از بکارگیری تلفیقی هر سه شاخص خشکسالی نشان داد که بهترین مدل رگرسیون چندگانه خطی با ضریب تعیین 7/78 درصد و ضریب تعیین تعدیل شده 2/69 درصد با حضور شاخص SPEI در دورههای پنجهزنی-ساقهدهی و ساقهدهی-گلدهی و همچنین شاخص EDDI در دورههای کاشت-سبزشدن و پنجهزنی-ساقهدهی حاصل آمد اما بالا بودن شاخص تورم واریانس (VIF) ضرورت بکارگیری مدل رگرسیونی مبتنی بر مؤلفههای اصلی (PCR) را آشکار ساخت. نتایج حاصل از بکارگیری مدل PCR جهت مدلسازی عملکرد سالانه جو دیم نشان داد که ضریب تعیین مدل در این حالت در مقایسه با مدل رگرسیون خطی چندگانه با افتی ناچیز به 2/78 درصد رسید اما ضریب تعیین تعدیلشده به 7/71 درصد بهبود یافت. با در نظر گرفتن مدل PCR بعنوان مدل نهایی پیشبینی عملکرد سالانه جو دیم و با بکارگیری روش اعتبارسنجی متقابل جهت سنجش قابلیت پیشبینی این مدل، مقدار دو شاخص R2 و RMSE به ترتیب برابر با 5/58 درصد و 3/572 کیلوگرم در هکتار (معادل با ۲۲ درصد میانگین عملکرد سالانه جو دیم) حاصل آمد. <br />نتیجهگیری: نتایج کلی این تحقیق نشان داد که بکارگیری شاخصهای خشکسالی با ماهیت متفاوت میتواند سبب افزایش توجیهپذیری واریانس عملکرد سالانه جو دیم گردد. بر اساس نتایج کلی حاصل از این تحقیق، وقوع یا عدم وقوع خشکسالی در دوره سبزشدن-پنجه-زنی تأثیر قابل توجهی بر میزان عملکرد سالانه جو دیم ندارد و با توجه به آنکه دوره پنجهزنی-ساقهدهی نقش پررنگتری در مدلها داشت بعنوان بااهمیتترین دوره مؤثر بر میزان عملکرد سالانه جو دیم شناسایی شد. لذا در سالهایی که خشکسالی در دوره پنجهزنی-ساقهدهی رخ دهد انتظار افت عملکرد سالانه بیشتری در مقایسه با وقوع خشکسالی در سایر دورهها میتوان داشت.https://jwsc.gau.ac.ir/article_6166_55bd7570b50cce4145e013666e38650a.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Evaluation of aggregate stability as influenced by petroleum compounds in texturally different soilsارزیابی پایداری خاکدانهها تحت تاثیر کاربرد ترکیبات نفتی در خاکهای با بافت مختلف2545616710.22069/jwsc.2022.19559.3526FAراضیه دریاییدانشآموخته کارشناسیارشد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایرانسید علی اکبر موسوینویسنده مسئول، استاد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران0000-0003-0305-2829رضا قاسمیاستاد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.مسعود ریاضیدانشیار گروه مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.Journal Article20220114Background and Objective: Oil pollutants are inevitable consequence of rapid population growth and the process of industrialization. Their spread in soil can affect many soil properties, especially aggregate stability. Particle size distribution and aggregate stability are of the main physical and hydraulic characteristics of soil that study of these indices are the basis of soil conservation strategies and are very important parameters in identifying the status of soil structure. Iran is an oil-rich country and the effect of different petroleum compounds on aggregate stability and stability indices including mean weight diameter and geometric mean diameter of aggregates in soils of different textures have not been studied so far. Therefore, this study aimed to investigate the effect of different levels of crude oil, kerosene, and gasoline as the three high-consumption petroleum products on the stability of aggregates in three soils with clay loam, sandy loam, and loamy sand textures.<br /><br />Materials and Methods: In this study, the effect of 0, 1.5, 3.5, and 4.5% levels of crude oil, kerosene, and gasoline on the stability of aggregates in clay loam, loamy sand, and sandy loam soils was investigated in a factorial completely randomized design experiment. Studied stability indices were the mean weight diameter and geometric mean diameter of aggregates deterimined using both dry and wet sieving approaches. Finally, the results of the research were analyzed using EXCEL and SAS statistical softwares and the means of each separate treatment as well as their interactions compared using the Duncan's multiple range test at the 5% level.<br /><br />Results: The results showed that the mean dry weight of aggregate diameters in the loamy sand and sandy loam soils were significantly lower than that of the clay loam soil by nearly 72% and 56%, respectively. The reductions were about 78% and 69% for the dry geometric mean diameter of aggregates. Furthermore, the dry mean weight diameter of aggregates in the soils treated by kerosene and gasoline were more than that of the crude oil- treated soils by nearly 17% and 25%, respectively. The mentioned increaments were about 22% and 35% for the dry geometric mean diameter. The wet mean weight diameter of aggregates in the loamy sand soils was significantly higher than that of the clay loam and sandy loam soils by nearly 20% and 35%, respectively. Furthermore, the wet geometric mean diameter of aggregates in the loamy sand soils was significantly higher than that of the clay loam and sandy loam soils by nearly 91% and 12%, respectively. The wet mean weight diameter of aggregates in the soils treated by kerosene and gasoline was significantly lower than that of the crude oil- treated soils by nearly 32% and 8%, respectively. Furthermore, the wet geometric mean diameter of aggregates in the soils treated by kerosene and gasoline was significantly lower than that of the crude oil- treated soils by nearly 34% and 14%, respectively. <br /><br />Conclusion: Generally, results indicated that the application of low levels of petroleum products significantly increased the wet and dry mean weight diameter of aggregates and geometric mean diameter of aggregates; whereas, high levels reduced the above-mentioned attributes. The results of this study can be used in both aspects of identifying and monitoring the properties of oil-contaminated soils for their remediation and making appropriate management decisions, as well as conservation of soils against the destructive erosion phenomenon.چکیده<br />سابقه و هدف: آلودگیهای نفتی یک پیامد اجتنابناپذیر حاصل از افزایش سریع جمعیت و فرایند صنعتی شدن هستند که انتشار آنها در خاک میتوانند بر بسیاری از ویژگیهای خاک بهویژه پایداری خاکدانهها موثر باشند. توزیع اندازه ذرات و پایداری خاکدانهها از ویژگیهای اصلی فیزیکی خاک هستند که بررسی این شاخصها، پایه و اساس استراتژیهای حفاظت خاک بوده و از پارامترهای بسیار مهم در شناسایی وضعیت ساختمان خاک میباشند. ایران کشوری نفتخیز است و تاکنون اثر ترکیبات نفتی مختلف بر پایداری خاکدانهها و شاخصهای پایداری شامل میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانهها در خاکهای با بافت مختلف بررسی نشده است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی اثر سطوح مختلف نفت خام، نفت سفید و گازوئیل به عنوان سه ماده نفتی پر مصرف بر پایداری خاکدانهها در سه خاک با بافتهای لوم رسی، لوم شنی و شن لومی است.<br /><br />مواد و روشها: در این پژوهش تاثیر سطوح صفر، 5/1، 3 و 5/4 درصد نفت خام، نفت سفید و گازوئیل بر پایداری خاکدانهها در خاکهای لوم رسی، شن لومی و لوم شنی در قالب طرح کاملا تصادفی در یک آزمایش فاکتوریل بررسی شد. شاخصهای پایداری مورد مطالعه شامل میانگین وزنی و هندسی خشک و تر قطر خاکدانهها بودند که به ترتیب با استفاده از روشهای الک خشک و تر اندازه-گیری شدند. نتایج حاصل از پژوهش با استفاده از نرمافزارهای آماری EXCEL و SAS تجزیه و تحلیل و میانگینهای مربوط به اثر جداگانه و برهمکنشهای هر یک از تیمارها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح معنیداری 5 درصد مقایسه شدند.<br /><br />یافتهها: نتایج نشان داد میانگین وزنی خشک قطر خاکدانهها در خاکهای شن لومی و لوم شنی به طور معنیداری به ترتیب به میزان حدود 72 و 56 درصد و میانگین هندسی خشک قطر خاکدانهها در این خاکها به ترتیب به میزان حدود 78 و 69 درصد کمتر از خاک لوم رسی بود. همچنین میانگین وزنی خشک قطر خاکدانهها در خاکهای تیمار شده با نفت سفید و گازوئیل در مقایسه با خاکهای تیمار شده با نفت خام به ترتیب به میزان حدود 17 و 25 درصد و میانگین هندسی خشک قطر خاکدانهها به ترتیب به میزان حدود 22 و 35 درصد بیشتر بود. میانگین وزنی تر قطر خاکدانهها در خاک شن لومی در مقایسه با خاکهای لوم رسی و لوم شنی به طور معنی-داری و به ترتیب به میزان حدود 20 و 35 درصد و میانگین هندسی تر قطر خاکدانهها به ترتیب به میزان حدود 91 و 12 درصد بیشتر بود. همچنین میانگین وزنی تر قطر خاکدانهها در خاکهای تیمار شده با نفت سفید و گازوئیل در مقایسه با نفت خام به طور معنیداری و به ترتیب به میزان حدود 32 و 8 درصد و میانگین هندسی تر قطر خاکدانهها در خاکهای تیمار شده با نفت سفید و گازوئیل در مقایسه با نفت خام به طور معنیداری به ترتیب به میزان حدود 34 و 14 درصد کمتر بود.<br /><br />نتیجهگیری: به طور کلی نتایج نشان داد کاربرد سطوح کم مواد نفتی سبب افزایش معنیدار میانگین وزنی و هندسی خشک و تر قطر خاکدانهها شد درحالی که سطوح زیاد سبب کاهش ویژگیهای مذکور شد. نتایج حاصل از این پژوهش میتواند در هر دو بعد شناسایی و پایش ویژگیهای خاکهای آلوده به مواد نفتی برای اصلاح و اتخاذ تصمیمات مدیریتی و همچنین به منظور حفاظت از خاک در برابر پدیده مخرب فرسایش قابل استفاده باشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_6167_e8f2d1b91a94f918114cb3428680fedc.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Determination of residues concentration and ecotoxicology of organophosphorus pesticides in soil and water of paddy fields of Rudbar County in Guilan provinceتعیین غلظت باقیمانده و بوم سم شناسی سموم آفتکش ارگانوفسفره در آب و خاک شالیزارهای شهرستان رودبار استان گیلان4768616810.22069/jwsc.2022.20358.3568FAبهروز آژ براگوریدانشجوی دکتری آلودگی محیط زیست، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.حسن کریم زادگاننویسنده مسئول، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.0000000304350713محسن محمدی گلنگشگروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعهسرا، ایران.فاطمه شریعتیگروه علوم و مهندسی محیط زیست، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایرانلیلا اوشک سراییگروه علوم و مهندسی محیط زیست، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایرانJournal Article20220624Background and Objectives: Since water and soil are important components of the ecosystem and their quality reduction affects the environment and agriculture, it is necessary to determine the effects of pesticides on soil and water resources and determine their residual concentration levels in the land. Agriculture, especially paddy fields, should be controlled and managed. Therefore, the purpose of this study is to determine and evaluate the level of residual concentrations of organophosphate pesticides in soil and water samples of Rudbar County and to investigate their ecotoxicological status.<br />Materials and Methods: In this study, the multiplicity of 12 stations was determined using a systematic random method in the paddy lands of Rudbar County. In total, 24 samples including 12 water samples and 12 soil samples were collected. Water sampling was performed in 1-liter dark-colored bottles and soil sampling was performed from the surface layer according to the standard method. All samples were transferred to a laboratory in a freezer containing dry ice. Organophosphate pesticides were measured using the EPA 8041b standard method. All analyzes were performed by gas chromatography with the mass detector in Aria Shimi Sharif Company. To study the ecotoxicological status of pesticides, two databases named National Pesticide Information Center and Pesticide Properties Database were used. The two databases are affiliated with Oregon State University, the US Environmental Protection Agency, and the University of Hertfordshire. Statistical analysis of the data included analysis of variance using one-way ANOVA test, comparison of means using Duncan's test, correlation using Pearson's method, and analysis of principal components using the covariance method.<br />Results: Based on the results, 11 organophosphate pesticides were identified in water and soil samples of Rudbar paddy fields. Ethion in soil and Diazinon in the water had the highest residual concentrations. Sheikh Ali Tues 1 and 2 and Mirzagolband 1 stations with the values of 4.55, 3.99 and 3.49 ug/kg had the highest amount of Ethion toxin residues in the soil. In addition, Sheikh Ali Tues 2, Mirzagolband 1, and Halimeh-Jan stations with 3.96, 1.71, and 1.68 ug/L, respectively, had the highest amount of Diazinon pesticide in water samples. The results showed that the downstream lands in the area of Imamzadeh-Hashem compared to the upstream lands in Rudbar city have a higher concentration and load of pollution. The mean concentration remaining in soil samples (0.987 ug/kg) was higher than in water samples (0.304 ug/L). Based on the results of pesticides Diazinon, Methyl Parathion, Azinphos Methyl, Malathion, and Ethion in the studied stations showed a significant difference. A comparison of the mean residual concentrations of pesticides with their physicochemical and ecotoxicological properties showed that in terms of potential risk and toxicity for aquatic organisms, the concentrations of BetaMevinephos, Malathion, and Azinphos Methyl pesticides were 0.043, 0.573, and 0.272 ug/kg, respectively. Has been very high, which has put these pesticides in a situation of high and toxic danger to aquatic organisms in the region.<br />Conclusion: Extreme use of pesticides on agricultural land has caused environmental problems. As a result, monitoring and evaluation of pesticide residues in paddy fields are very important because contaminated effluents are discharged directly from rice fields into rivers, depending on several factors. Due to the high levels of residual concentrations of some organophosphate pesticides in the region, it is necessary to hold training courses on farmers' familiarity with the dangers of pesticides to prevent, control, and reduce pollution under the supervision of experts. Also, to fight non-chemically against pests, it is suggested to use the Trichogramma bee in the form of Trichocart to fight the rice stem-eating worm, colored traps, and attractants in paddy fields.سابقه و هدف: آب و خاک از اجزای مهم اکوسیستم بوده و کاهش کیفیت آنها موجب تأثیر بر محیط زیست و کشاورزی میشود، لذا ضروری است تا اثرات آفتکشها بر منابع آب و خاک مشخص شده و با تعیین سطوح غلظت باقیمانده آنها در اراضی کشاورزی بویژه شالیزارها در جهت کنترل و مدیریت آنها اقدام شود. از این رو، هدف از از این مطالعه تعیین و ارزیابی سطح غلظت باقی مانده آفتکشهای ارگانوفسفره در نمونههای آب و خاک اراضی شهرستان رودبار و بررسی وضعیت اکوتوکسیکولوژی آنها میباشد.<br />مواد و روشها: در این تحقیق، تعدد 12 ایستگاه با استفاده از روش سیستماتیک تصادفی در اراضی شالیزاری شهرستان رودبار تعیین شد. در مجموع، 24 نمونه شامل 12 نمونه آب و 12 نمونه خاک برداشت گردید. نمونهبرداری از آب در بطریهای 1 لیتری تیره رنگ و نمونه-برداری خاک از لایه سطحی مطابق با روش استاندارد انجام گرفت. تمامی نمونهها درون یخدان حاوی یخ خشک به آزمایشگاه منتقل شدند. اندازه گیری سموم آفتکش ارگانوفسفره با استفاده از روش استاندارد EPA 8041b صورت گرفت. تمامی آنالیزها توسط دستگاه گازکروماتوگرافی با دتکتور جرمی در شرکت آریا شیمی شریف انجام شد. به منظور بررسی وضعیت اکوتوکسیکولوژی آفتکشها از دو پایگاه داده به نامهای مرکز ملی اطلاعات آفتکشها و پایگاه داده ویژگیهای آفتکشها استفاده شد. این دو پایگاه اطلاعاتی وابسته به دانشگاه ایالتی اورگان، آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا و دانشگاه هرتفوردشایر میباشند. تحلیل آماری دادهها شامل تجزیه واریانس با استفاده از آزمون آنووای یکطرفه، مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون دانکن، همبستگی به روش پیرسون و آنالیز مؤلفههای اصلی به روش کوواریانس انجام شد. <br />یافتهها: بر اساس نتایج، در نمونههای آب و خاک اراضی شالیزاری رودبار تعداد 11 آفتکش ارگانوفسفره شناسایی گردید. اتیون (نام تجاری ستیون) در خاک و دیازینون (نام تجاری بازودین) در آب دارای بیشترین مقدار غلظت باقیمانده بودند. ایستگاههای شیخعلی طوسه1و2 و میرزاگلبند1 با مقدار 05/4، 99/3 و 49/3 میکروگرم بر کیلوگرم بیشترین مقدار بقایای سم اتیون در خاک را داشتند. همچنین، ایستگاههای شیخعلی طوسه2، میرزاگلبند1 و حلیمهجان به ترتیب با 96/3، 71/1 و 68/1 میکروگرم بر لیتر دارای بیشترین مقدار آفتکش دیازینون در نمونههای آب بودند. نتایج نشان داد که اراضی پاییندست در محدوده امامزاده هاشم در مقایسه با اراضی بالادست در محدوده شهر رودبار دارای غلظت باقیمانده و بار آلودگی بیشتری هستند. میانگین غلظت باقیمانده در نمونههای خاک (987/0 میکروگرم بر کیلوگرم) بیشتر از نمونههای آب (304/0 میکروگرم بر لیتر) بدست آمد. بر اساس نتایج آفتکشهای دیازینون، متیل پاراتیون، آزینفوس متیل، مالاتیون و اتیون در ایستگاههای مورد مطالعه اختلاف معنیداری را نشان دادند. مقایسه میانگین غلظت باقیمانده آفتکشها با ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و اکوتوکسیکولوژی آنها نشان داد که از نظر پتانسیل خطر و سمیت برای آبزیان، غلظت آفتکشهای بتاموینفوس، مالاتیون (مالتوس) و آزینفوس متیل (گوزاتیون ام) به ترتیب با 043/0، 573/0 و 272/0 میکروگرم بر لیتر بسیار بالا بوده که این آفتکشها را در وضعیت خطر بالا و سمی برای آبزیان منطقه قرار داده است. <br />نتیجهگیری: استفاده بیش از اندازه از سموم در اراضی کشاورزی باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی شده است. در نتیجه، پایش و ارزیابی بقایای آفتکشها در اراضی شالیزاری بسیار مهم بوده زیرا پسابهای آلوده از مزارع برنج به طور مستقیم به رودخانهها تخلیه میشوند. با توجه به سطوح بالای غلظت باقیمانده برخی از آفتکشهای ارگانوفسفره در منطقه ضروری است تا به منظور پیشگیری، کنترل و کاهش آلودگی ضمن نظارت کارشناسان، دورههای آموزشی در مورد آشنایی کشاورزان با خطرات آفتکشها برگزار گردد. همچنین به منظور مبارزه غیر شیمیایی با آفات، پیشنهاد می شود که از زنبور تریکوگراما بصورت تریکوکارت جهت مبارزه با کرم ساقه خوار برنج، تله های رنگی و مواد جلب کننده در شالیزارها استفاده گردد. https://jwsc.gau.ac.ir/article_6168_c5a725c62b6222936372d73eb54399c6.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Technical Evaluation of Modern Irrigation Systems in Chaharmahal and Bakhtiari Province (Case Study: Shahrekord, Saman and Bon Counties)ارزیابی فنی سامانههای نوین آبیاری در استان چهارمحال و بختیاری (مطالعه موردی: شهرستانهای شهرکرد، سامان و بن)6989616910.22069/jwsc.2022.20247.3558FAسید محمدرضا حسینی وردنجانیدانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.مجتبی خوش روشدانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری0000-0001-8635-3322مسعود پورغلام آمیجیدانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.0000-0002-8691-000Xفاطمه آتشخواردانشآموخته کارشناسی ارشد سازههای آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد.غلامرضا شماعیدانشآموخته کارشناسی ارشد آبیاری زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه صنعتی اصفهان و رئیس اداره مهندسی زراعی، سازمان جهاد کشاورزی،Journal Article20220523Background and objectives: The use of modern irrigation systems due to the increase in efficiency and productivity of water consumption is a basic solution compatible with water shortage conditions. The use of proper irrigation methods to maintain food safety and reduce water requirements is a global issue. The most important goals of the implementation of these systems are quantitative and qualitative protection of water and soil resources and sustainability of agricultural production. <br />Materials and methods: In this study, technical and hydraulic evaluation of seven new irrigation systems (integrated irrigation, Movable Sprinkler Solid-Set Irrigation Systems and Trickle Irrigation) implemented in Shahrekord, Bon and Saman cities in Chaharmahal and Bakhtiari province was performed. To evaluate integrated and Movable Sprinkler Solid-Set Irrigation Systems, Christiansen uniformity coefficient (CU), distribution uniformity (DU), potential application efficiency of low quarter (PELQ), application efficiency of low quarter (AELQ) in two block scales were experimented and the whole system were calculated. To evaluate drip irrigation systems, uniformity indices of water emission throughout the system (EU), potential application efficiency of low quarter (PELQ), application efficiency of low quarter (AELQ) were calculated. <br />Results: The results showed that the values of CU, DU, PELQ, AELQ indices for the tested block in integrated and Movable Sprinkler Solid-Set Irrigation Systems were equal to 68.6, 59.38, 46.85 and 58.56 and and for the system, 67.01, 58.48, 45.2 and 56.5. Was calculated. Also, EU, PELQ and AELQ index values for drip irrigation system were 55.62, 51.91 and 53.83. The results showed that the above systems have a good infrastructure and most of the problems of these systems are related to the phase of operation and maintenance of these systems by users. <br />Conclusion: The main problems of these systems that have led to a decrease in performance evaluation criteria are the deficit irrigation, lack of knowledge of users and lack of training on how to use the system properly (pressure regulation, periodic visits to the system, interest Correct and principled removal, etc.), changes in high pressure and uneven distribution in the system, changing the irrigation cycle, using more sprinklers and non-compliance with the proposed cultivation pattern in accordance with the design booklet and the use of drippers are inappropriate. Therefore, according to the comprehensive review, it is suggested that training courses should be given to farmers by changing the type of system from traditional to modern methods, and farms that are optimal in terms of exploitation should be identified and visited by others.سابقه و هدف: استفاده از سامانههای نوین آبیاری به دلیل افزایش راندمان و بهرهوری مصرف آب یک راهکار اساسی سازگار با شرایط کمآبی میباشد. استفاده از روش مناسب آبیاری برای حفظ امنیت غذایی و کاهش آب مورد نیاز، در مقیاس جهانی مطرح میباشد. از دیگر اهداف اجرای این سامانهها میتوان به حفاظت کمی و کیفی منابع آب و خاک و پایداری تولید محصولات کشاورزی اشاره نمود.<br />مواد و روشها: در این تحقیق به ارزیابی فنی و هیدرولیکی هفت سامانه نوین آبیاری (تلفیقی، بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک و قطرهای) اجراشده در شهرستانهای شهرکرد، بن و سامان در استان چهارمحال و بختیاری پرداخته شد. برای ارزیابی سامانههای تلفیقی و بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک، ضریب یکنواختی کریستیانسن (CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین (PELQ)، راندمان کاربرد آب در ربع پایین (AELQ) در دو مقیاس بلوک مورد آزمایش و کل سامانه محاسبه گردید. برای ارزیابی سامانههای آبیاری قطرهای نیز شاخصهای یکنواختی پخش آب در کل سامانه (EU)، راندمان پتانسیل کاربرد آب در ربع پایین سامانه (PELQ) و راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پایین سامانه (AELQ) محاسبه شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که مقدار شاخصهای CU، DU، PELQ، AELQ برای بلوک مورد آزمایش در سامانههای آبیاری تلفیقی و کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک برابر با 68.6، 59.38، 46.85 و 58.56 و برای خود سامانه 67.01، 58.48، 54.2 و 56.5 محاسبه گردید. همچنین مقادیر شاخصهای EU، PELQ و AELQ برای سامانه آبیاری قطرهای برابر با 55.62، 51.91 و 53.83 به دست آمد. نتایج نشان داد که سامانههای فوق از زیرساخت خوبی برخوردار بودهاند و بیشترین مشکلات مربوط به فاز بهرهبرداری و نگهداری این سامانهها توسط بهرهبرداران میباشد.<br />نتیجهگیری: مشکلات اصلی این سامانهها که منجر به کاهش معیارهای ارزیابی عملکرد شده است، شامل کمآبیاری، عدم دانش کافی بهرهبرداران و عدم آموزش در خصوص نحوه استفاده صحیح از سامانه (تنظیم فشار، بازدیدهای دورهای از سامانه، بهرهبرداری صحیح و اصولی و غیره)، تغییر دور آبیاری، استفاده از تعداد آبپاش بیشتر و تغییرات فشار زیاد و توزیع غیریکنواخت آن در سامانه، عدم رعایت الگوی کشت پیشنهادی مطابق با دفترچه طرح و استفاده از قطرهچکان نامناسب میباشند. بنابراین با توجه به بررسی همهجانبه پیشنهاد میشود در مزارع با تغییر نوع سامانه از سنتی به روشهای نوین، دورههای آموزشی برای بهرهبرداران گذاشته شود و مزارعی که از نظر بهرهبرداری در حد مطلوب میباشند، شناسایی و مورد بازدید برای سایرین قرار داده شوند. همچنین در مزارع با سطوح بالا تعاونی بهرهبرداری تشکیل شود تا نظام خرده مالکیت از بین رود و این امر باعث میگردد تا الگوی کشت نیز تا حد مطلوبی رعایت گردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_6169_a0af6b4f377ec9d96c0ea8f5faea4502.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Performance evaluation of atom search optimization algorithm performance in optimal operation of multi-reservoir systems and single reservoirs under sedimentation (Case study: Dez Dam)ارزیابی عملکرد الگوریتم بهینهسازی جستجوی اتم در بهرهبرداری بهینه از سامانههای چند مخزنه و تک مخزنه تحت رسوبگذاری (مطالعه موردی: سد دز)91111617010.22069/jwsc.2022.20272.3561FAمحسن مسلم زادهدانشجوی دکتری گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.حجت کرمینویسنده مسئول، دانشیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.0000-0002-2017-7204سعید فرزیندانشیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایرانایمان احمدیان فردانشیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتمالاانبیاء، بهبهان، خوزستان، ایرانJournal Article20220530Background and Objectives: Due to the scarcity of water resources and increasing human demand, the optimal operation of reservoirs has become one of the most important issues in the world. In this regard, the correct and optimal operation of dams is one of the most efficient tools for water resources management. Due to the large number of decision variables, relationships, and constraints in the problems, reservoir management, and optimization have many complexities. Therefore, many researchers in their research have paid special attention to this issue. In this research, a new algorithm namely Atom Search Optimization (ASO), which is derived from the concepts of molecular dynamics, will be developed for multi-reservoir water resource systems. On the other hand, failure to implement appropriate policies to protect the soil has led to an important phenomenon of erosion in the lands above the reservoirs, one of the negative consequences of which will be sedimentation. The transfer and accumulation of suspended sediments, in turn, will reduce the useful volume of the reservoir, which is neglected in most reservoir optimization issues. However, in this study, the optimal operation of a single reservoir dam is investigated by the Atom Search Optimization algorithm in terms of monthly sediment yield.<br />Materials and Methods: First, the performance of the atom search algorithm on mathematical benchmark functions will be investigated. Then, by performing sensitivity analysis to logically determine the effective coefficients of the algorithm and selecting the appropriate number of particles and the number of iterations of each operation, the performance of the algorithm on conventional systems of four and ten reservoirs is analyzed. In order to supply water downstream of Dez Dam, considering the important issue of monthly sediment flow in the reservoir, the atom search algorithm and four other common algorithms are used. The results are modified by selecting the objective function value criteria, RMSE, MAE, NSE, and PBIAS values and prioritized using TOPSIS and Modified-TOPSIS ranking techniques.<br />Results: The performance of the atom search algorithm on conventional systems of four and ten reservoirs is analyzed, which shows the results of 95.33% with an absolute optimal solution of four reservoirs, ie 308.29, and 89.67% with an absolute answer of ten reservoirs, 1194.44. Also, by comparing the atom search algorithm and four common Salp Swarm Algorithm (SSA), Sine Cosine Algorithm (SCA), Particle Swarm Optimization (PSO), and Genetic Algorithm (GA) in a single reservoir system under deposition, the absolute superiority of the ASO search algorithm was demonstrated.<br />Conclusion: The use of an atom search algorithm in solving optimization problems in the field of water resources management is recommended, especially in terms of the effectiveness of soil protection and sedimentation of reservoirs.سابقه و هدف: با توجه به کمبود منابع آب و تقاضای روزافزون بشر، بهرهبرداری بهینه مخازن به یکی از مهمترین موضوعات کلیدی جهان امروز تبدیلشده است. در این راستا بهرهبرداری صحیح و بهینه از سدها یکی از کارآمدترین ابزار مدیریت منابع آب بشمار میرود. نظر به تعداد بالای متغیرهای تصمیم، روابط و قیود موجود در مسائل، مدیریت مخازن و بهینهسازی آنها از پیچیدگیهای زیادی برخوردار است. از اینرو بسیاری از محققین در تحقیقات خود به این موضوع توجه ویژهای داشتهاند. در این پژوهش الگوریتم نوین و بهینهساز جستجوی اتم (ASO) که برگرفته از مفاهیم دینامیک مولکولی است بر روی سامانههای منابع آب چند مخزنه توسعه داده خواهد شد. از طرفی عدم پیاده سازی سیاستهای مناسب در راستای حفاظت از خاک، پدیده مهم فرسایش را بهویژه در اراضی بالادست مخازن در پی داشته که یکی از نتایج منفی حاصل از آن رسوبگذاری خواهد بود. انتقال و انباشت رسوبات معلق، بهنوبه خود منجر به کاهش حجم مفید مخزن خواهد شد که این مهم در اکثر مسائل بهینهسازی مخازن مورد غفلت قرار میگیرد. لکن در این پژوهش بهرهبرداری بهینه سد تک مخزنه توسط الگوریتم ASO با لحاظ آورد رسوب ماهانه مورد بررسی قرار میگیرد.<br />مواد و روشها: در ابتدا عملکرد الگوریتم جستجوی اتم بر روی توابع محک ریاضی بررسی خواهد شد. سپس با انجام تحلیل حساسیت جهت تعیین منطقی ضرایب تأثیرگذار الگوریتم و انتخاب تعداد ذرات و تعداد تکرارهای مناسب هر عملیات، عملکرد الگوریتم بر روی سامانههای متعارف چهار و ده مخزنه تحلیل میشود. در ادامه جهت تأمین آب پاییندست سد دز با رعایت موضوع مهم آورد ماهانه رسوب در مخزن، از الگوریتم جستجوی اتم و چهار الگوریتم رایج دیگر استفاده شده که نتایج آنها با انتخاب معیارهای مقدار تابع هدف، مقادیر RMSE، MAE، NSE,PBIAS بهوسیله تکنیکهای رتبهبندی تاپسیس (TOPSIS) و تاپسیس اصلاحشده (M-TOPSIS) اولویتبندی میگردد.<br />یافتهها: عملکرد الگوریتم جستجوی اتم بر روی سامانههای متعارف چهار و ده مخزنه تحلیلشده که نتایج نزدیکی 33/95 درصدی با جواب بهینه مطلق سیستم چهار مخزنه یعنی مقدار 29/308 و نزدیکی 67/89 درصدی با جواب مطلق سامانه ده مخزنه به مقدار 44/1194 را نشان میدهد. همچنین مقایسه الگوریتم جستجوی اتم و چهار الگوریتم رایج ازدحام سالپ (SSA)، الگوریتم سینوس کسینوسی (SCA)، الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) و الگوریتم ژنتیک (GA) در سیستم تک مخزنه تحت رسوبگذاری از برتری مطلق الگوریتم جستجوی اتم (ASO) حکایت داشت.<br />نتیجهگیری: بهکارگیری الگوریتم جستجوی اتم در حل مسائل بهینهسازی مدیریت منابع آب بهویژه با لحاظ موضوع اثرگذاری حفاظت خاک و رسوبگذاری مخازن توصیه میگردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_6170_43191820dcc32c91116dc8e62e06c836.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Detection and Prediction of Land Use Changes Using Modeling Approach within a GIS Environment (Case Study: Hablehroud Watershed)آشکارسازی و پیشبینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از رویکرد مدلسازی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز حبلهرود )113134617110.22069/jwsc.2022.20196.3551FAمهین نادریدانشجوی دکتری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0002-4458-3995واحد بردی شیخنویسنده مسئول، دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0002-9091-2868چوقی بایرام کمکیاستادیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0002-7778-817Xعبدالرضا بهره منداستاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.0000-0001-5012-2653عبدالعظیم قانقرمهدانشیار دانشگاه گلستان، گرگان، ایران0000-0002-5866-4972حمید سیروسیدانشآموخته دکتری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0001-7487-5844Journal Article20220508Background and Objectives: Determining the type, extent, and spatio-temporal changes of land use and land cover is very important in determining the hydrological characteristics of watersheds. Satellite data is the fastest and cheapest tools available to researchers in this regard. The study area in this study is Hablehroud watershed, whose flow decline over the past decades resulted in intensification of the conflict between the upstream (the Tehran province) and downstream (the Semnan province) stakeholders. Since, the land use change is considered one of the causes of the watersheds’ hydrological regime, this study aims detect, quantify, and predict the land use changes as well as to analyze the land surface vegetation cover in the Hablehroud watershed. <br />Materials and Methods: In this study, in order to identify the land use types of the Hablehroud basin, a supervised object-oriented classification of Landsat series images related to 1987, 2002 and 2019 was performed in Google Earth Engine software. To determine the classification performance, several ground truth points is required. In this study the ground truths were acquired through field visits and consultation of the high-resolution images of the Google map. The Markov chain and CA-Markov models within the MOLUSCE module, which is one of the software extensions of QGIS spatial information system software, wer used to simulate land use changes and analyze their dynamics in the study area. Moreover, the NDVI index was calculated to assess the spatio-temporal changes of the vegetation status of the study area through using the Google Earth Engine software.<br />Results: The results indicate that the classification method used in this research has an overall accuracy percentage of more than 88 and a Kappa coefficient of more than 0.86 in all the time periods investigated. It is also observed in 2019, compared to 1987, we see an increase in irrigated arable land by about 67.5 square kilometers, an increase in rainfed agricultural land by about 20 square kilometers and an increase in residential areas by about 21 square kilometers. However, the grade 1 and 2 rangelands have decreased, which is about 240 square kilometers in the grade 1 rangelands and about 196 square kilometers in the grade 2 rangelands. While the extent of the poor rangelands has increased by about 327 square kilometers. If this trend continues, during 2019 - 2051, the extent of the irrigated areas, poor and medium class rangelands will increase about 20, 50, and 50 square kilometers, while the extent of the good rangelands will decrease about 127 square kilometers. The extent of the residential lands will increase too. trend. The results also show a significant downward trend in the average NDVI index of the basin, indicating retrogression in the vegetation status of the basin. Vegetation retrogression is more intense around residential areas and rivers and downstream areas of the basin.<br />Conclusion: The study of land use change trends in Hablehroud basin shows that due to human interventions, in significant parts of the basin, natural vegetation has been replaced by agricultural, horticultural and residential areas. The quality of the dominant natural cover of the region (rangeland) has also undergone a significant retrogression process Therefore, due to population growth, urbanization and development of industries and tourism, sharp decline in the discharge of the Hablehroud basin and the spread of conflict between stakeholders in the region, it is suggested that the main focus of the policies and management measures should be on effective planning, especially the management and optimization of human interventions through the development and implementation of land management plans and optimization strategies and save water consumption in this watershed.سابقه و هدف: تعیین نوع، حدود و تغییرات مکانی و زمانی کاربری اراضی و پوشش زمین در تعیین خصوصیات هیدرولوژیکی آبخیزها از اهمیت بسیاری برخوردار است. دادههای ماهوارهای بهعنوان سریعترین و کمهزینهترین ابزارهای در اختیار پژوهشگران برای این منظور میباشند. منطقه مورد مطالعه این پژوهش، حوزه آبخیز حبلهرود است که کاهش آبدهی آن در دهههای گذشته باعث تشدید تعارض بین ذینفعان بالادست (استان تهران) و پائین دست (استان سمنان) شده است. باتوجه به اینکه تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل تغییرات رژیم هیدرولوژیکی آبخیزها میباشد، هدف تحقیق حاضر آشکارسازی، کمّیسازی و پیشبینی تغییرات کاربری اراضی و بررسی روند تغییرات پوشش گیاهی سطح زمین در این حوزه میباشد.<br />مواد و روشها: در این تحقیق برای شناسایی کاربری اراضی حوزه حبلهرود، طبقهبندی نظارت شده شیءگرای تصاویر سری لندست مربوط به سالهای 1987، 2002 و 2019 در محیط سامانه گوگل ارث انجین انجام شد. برای بررسی عملکرد روش طبقهبندی، نقاط متعدد واقعیت زمینى نیاز است. در این تحقیق، نقشه واقعیت زمینى با بررسى میدانى و تفسیر تصاویر با تفکیک مکانی زیاد (بزرگ مقیاس) گوگلمپ ایجاد شد. از مدل زنجیرهای مارکوف و سلولهای خودکار مارکوف در افزونهMOLUSCE که یکی از افزونههای نرمافزار سامانه اطلاعات مکانیQGIS است برای شبیهسازی تغییرات کاربری اراضی و تحلیل وضعیت پویایی منطقه مورد مطالعه استفاده شد. بعلاوه، روند تغییرات شاخص NDVI برای ارزیابی تغییرات مکانی – زمانی وضعیت پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه در نرمافزار گوگل ارث انجین محاسبه شد.<br />یافتهها: نتایج بیانگر این است که روش و تکنیک طبقهبندی مورد استفاده در این پژوهش دارای درصد صحت کلی بیش از 88 و ضریب کاپای بیش از 86/0 در تمام مقاطع زمانی مورد بررسی میباشد. همچنین مشاهده میشود که حوزه حبلهرود طی دوره 1987 الی 2019 شاهد افزایش مساحت اراضی زراعی آبی به میزان 5/67 کیلومترمربع، اراضی زراعی دیم در حدود 20 کیلومترمربع و مناطق مسکونی در حدود 21 کیلومترمربع بوده است. مساحت اراضی مرتعی درجه 1 حدود 240 کیلومترمربع و اراضی مرتعی درجه 2 حدود 196 کیلومترمربع کاهش یافته است. درحالیکه مساحت اراضی مرتعی درجه 3 افزایشی حدود 327 کیلومترمربع داشته است. در صورت تداوم این روند، تا سال 2051 مساحت اراضی زراعی آبی در حدود 20 کیلومترمربع دیگر افزایش و مساحت اراضی مرتعی درجه 1 در حدود 127 کیلومترمربع کاهش خواهد یافت. اما مساحت اراضی مرتعی درجه 2 و3 هرکدام در حدود 50 کیلومترمربع افزایش خواهد یافت. مساحت اراضی مسکونی نیز روند افزایشی خواهند داشت. همچنین نتایج بیانگر سیر نزولی معنادار متوسط شاخص NDVI حوزه است که نشان میدهد در طول زمان وضعیت پوشش گیاهی منطقه سیر قهقرایی را طی کرده است. سیر قهقرایی پوشش گیاهی در اطراف مناطق مسکونی و رودخانهها و قسمتهای پاییندست حوزه شدیدتر است.<br />نتیجهگیری: بررسی روند تغییرات کاربری اراضی حوزه حبلهرود نشان میدهد که در اثر مداخلات انسانی، در بخشهای فراوانی از سطح حوزه، پوشش گیاهی طبیعی با پوششهای زراعی، باغی و مسکونی جایگزین شده است. کیفیت پوشش طبیعی غالب منطقه (مرتع) نیز سیر قهقرایی را طی کرده است. بنابراین با توجه به روند افزایش جمعیت، گسترش شهرنشینی، توسعه صنایع و گردشگری و پیامدهای ناشی از مداخلات انسانی در حوزه همچون کاهش شدید آبدهی رودخانههای حوزه حبلهرود و گسترش تعارض بین ذینفعان و ذیمدخلان پیشنهاد میگردد تمرکز اصلی سیاستها و اقدامات مدیریتی در این حوزه آبخیز روی برنامهریزی مؤثر بهویژه مدیریت و بهینهسازی مداخلات انسانی از طریق تدوین و اجرای برنامه آمایش سرزمین و راهکارهای بهینهسازی و صرفهجویی در مصرف آب باشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_6171_5fc40844a57239c1d6af70528103d579.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206929220220622Evaluation of the influnce of water management and different methods of nitrogen application on rice yield and water use efficiencyارزیابی تاثیر مدیریت آب و روش های مختلف عرضه کود نیتروژن بر کارآیی مصرف آب و عملکرد برنج135154617210.22069/jwsc.2022.19993.3540FAسمیرا ضیایی فردانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران (کارشناس گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران).حسین خزیمه نژادنویسنده مسئول، دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران0000-0002-2731-1170حسن علینژاددانشآموخته کارشناسیارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.عبداله درزی نفت چالیدانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.Journal Article20220227Background and objectives: Simultaneous improvement of water and nitrogen use efficiency in paddy fields is necessary to reduce the environmental- related issues. Rice, as one of the most important crop, provides the main food of more than half of the world's population. According to the latest available statistics, in the crop year 1396-97, the rice cultivated area the country was 622991 ha, which mainly belongd to the five provinces of Gilan (35.3%), Mazandaran (34.3%), Khuzestan (10.9%), Golestan (9.9%) and Fars (3.4%). Among different provinces, Mazandaran province is the main producer of rice in the country with the production of 1113715 tons of rice. Additionally, rice is the predominant crop in Mazandaran province. <br />Materials and methods: The required field data of Daylamani rice cultivar were obtained during two rice growing seasons (2011-2012) from one ha consolidated paddy field in Sari, Mazandaran province. Data from 2011 were used for calibration and data from 2012 were used for validation of the CERES-Rice model of DSSAT V4.7.5 software package. By using the validated model, the effect of different scenarios of water and nitrogen fertilizer management on water use efficiency (WUE), economic water use efficiency (EWP), physiological efficiency of nitrogen consumption for grain production (NUEg), harvest index and nitrogen harvest index (NHI) were evaluated. The calibrated model was then applied to evaluate the combined effect of three types of irrigation management including continuous flooding (I1), intermittent irrigation with 5 (I2) and 8 (I3) days irrigation frequency and six N fertilizer management treatments including N1 (50% at planting (P), 25% at tillering (T) and 25% at clustering (C)), N2 (25% at P, 50% at T and 25% C), N3 (25% at P, 25% C and 50% at T), N4 (fertilization at C), N5 (fertilization at T) and N6 (fertilization at P). <br />Results: The minimum (832 kg/ha) and maximum (3640 kg/ha) grain yield were obtained in I1N6 and I3N5, respectively. The simulations showed that the effect of fertilization time and type of irrigation were not independent of each other. I3N5 resulted in maximum HI (0.39), minimum soil evaporation (173.4 mm), maximum WUE (one kg/m3), maximum EWP (12×104 Rials/m3), minimum nitrate losses (52.47 kg/ha), the highest nitrogen fertilizer uptake (99 kg/ha), maximum NUEg (one) and minimum nitrogen stress (0.05). Also, the maximum NHI (0.37) belonged to the I2N5 treatment. <br />Conclusion: Based on the results, among the applied managements, according to the components of crop yield, harvest index, water productivity, EWP, NUEg, nitrogen uptake, nitrate leaching and NHI, 8 days irrigation frequency was the best option in terms of irrigation management. Also, the use of I3N5 treatment as a superior combined- treatment under both fertilizer and irrigation management in the present study is recommended in terms of water and N use efficiency in the paddy fields of the province.سابقه و هدف: کاهش اثرات زیست محیطی مرتبط با تلفات قابل توجه آب و نیتروژن از اراضی شالیزاری، مستلزم ارتقای همزمان کارایی مصرف این نهادهها میباشد. برنج بهعنوان یکی از مهمترین گیاهان زراعی، غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان را تامین میکند. بر اساس آخرین آمار موجود، در سال زراعی 2018 - 2017 سطح زیر کشت برنج کشور 622991 هکتار بود که بهطور عمده متعلق به پنج استان گیلان ( 3/35 درصد)، مازندران ( 3/34 درصد)، خوزستان ( 9/10 درصد)، گلستان ( 9/9 درصد) و فارس ( 4/3 درصد) بود. از میان استانهای مختلف، استان مازندران با تولید 1113715 تن شلتوک، تولید کننده اصلی برنج کشور محسوب میشود. از سوی دیگر، بیشترین سطح زیرکشت در بین کل محصولات زراعی در استان مازندران مربوط به برنج میباشد. <br />مواد و روشها: دادههای مزرعهای مورد نیاز در طول دو فصل کشت برنج رقم دیلمانی در سالهای 1390 و 1391 از حدود یک هکتار از اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شهرستان ساری در استان مازندران تهیه شد. از دادههای سال 1390 برای واسنجی و از دادههای سال 1391 برای صحتسنجی مدل CERES-RICE از بسته نرمافزاریDSSAT V4.7.5 استفاده شد. با استفاده از مدل واسنجی شده، اثر سناریوهای مختلف مدیریت آب و کود نیتروژن بر شاخصهای کارایی مصرف آب (WUE)، کارایی اقتصادی مصرف آبEWP) )، کارایی فیزیولوژیکی مصرف نیتروژن برای تولید دانه (NUEg)، شاخص برداشت (HI) و شاخص برداشت نیتروژن (NHI) برنج بررسی شد. از مدل واسنجی شده برای ارزیابی اثر تلفیقی سه نوع مدیریت آبیاری شامل غرقاب دایم (I1)، آبیاری متناوب با دور 5 روز (I2) و آبیاری متناوب با دور 8 روز (I3) و شش تیمار مدیریت کودیN1 (50% زمان کاشت، 25% زمان پنجهزنی و 25% زمان خوشهدهی)، N2 (25% زمان کاشت، 50% زمان پنجهزنی و 25% زمان خوشهدهی)،N3 (25% زمان کاشت، 25%زمان خوشهدهی و 50% زمان پنجهزنی)، N4 (کوددهی در زمان خوشهدهی)، N5 (کوددهی در زمان پنجهزنی) و N6 (کوددهی در زمان کاشت)استفاده شد. <br />یافتهها: کمترین عملکرد دانه (832 کیلوگرم در هکتار) در تیمار I1N6 و بیشترین مقدار آن (3640 کیلوگرم در هکتار) در تیمار I3N5 حاصل شد. شبیهسازیها نشان داد که تاثیر زمان کوددهی و نوع آبیاری مستقل از یکدیگر نبود. تیمار I3N5، دارای حداکثر HI (39/0)، حداقل تبخیر از سطح خاک (4/173 میلیمتر)، حداکثر WUE (یک کیلوگرم بر مترمکعب)، حداکثر EWP (104×12 ریال بر مترمکعب)، کمترین تلفات نیترات (47/52 کیلوگرم بر هکتار)، بیشترین جذب کود نیتروژن (99 کیلوگرم بر هکتار)، حداکثر NUEg (یک) و حداقل تنش نیتروژن (05/0) بود. همچنین حداکثر NHI (37/0)، متعلق به تیمار I2N5 بود. <br />نتیجهگیری: براساس نتایج، در مدیریتهای اعمال شده با توجه به اجزای عملکرد محصول، شاخص برداشت، بهرهوری آب، کارایی اقتصادی مصرف آب، کارایی مصرف نیتروژن، نیتروژن جذبشده، آبشویی نیترات و شاخص برداشت نیتروژن، مدیریت آبیاری با تناوب 8 روز، به عنوان بهترین گزینه از نظر مدیریت آبیاری بود. همچنین، استفاده از تیمار I3N5 به عنوان تیمار برتر تحت دو مدیریت کوددهی و آبیاری در پژوهش حاضر (در دوره 20 تا 50 روز پس از نشاکاری)، از نظر کارایی مصرف آب و نیتروژن مصرفی در شالیزارهای استان توصیه میشود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_6172_428b460255a4097bc06aa55e1f69a017.pdf